Cercetătorii de la Northwestern University au descoperit un mecanism necunoscut anterior care conduce la îmbătrânire.
Într-un nou studiu, cercetătorii au folosit inteligența artificială pentru a analiza datele dintr-o mare varietate de țesuturi, colectate de la oameni, șoareci și șobolani. Ei au descoperit că lungimea genelor poate explica majoritatea modificărilor la nivel molecular care apar în timpul îmbătrânirii.
Toate celulele trebuie să echilibreze activitatea genelor lungi și scurte. Cercetătorii au descoperit că genele mai lungi sunt legate de durate de viață mai lungi, iar genele mai scurte sunt legate de durate de viață mai scurte. De asemenea, au descoperit că genele îmbătrânite își schimbă activitatea în funcție de lungime. Mai precis, îmbătrânirea este însoțită de o schimbare a activității către gene scurte. Acest lucru face ca activitatea genelor din celule să devină dezechilibrată.
În mod surprinzător, această descoperire a fost aproape universală. Cercetătorii au descoperit acest model la mai multe animale, inclusiv la oameni și la multe țesuturi (sânge, mușchi, oase și organe, inclusiv ficatul, inima, intestinele, creierul și plămânii) analizate în studiu.
Noua descoperire ar putea duce la intervenții menite să încetinească ritmul – sau chiar să inverseze – îmbătrânirea.
“Schimbările în activitatea genelor sunt foarte, foarte mici, iar aceste mici modificări implică mii de gene. Am descoperit că această schimbare a fost consecventă în diferite țesuturi și în diferite animale. Am găsit-o aproape peste tot. Mi se pare foarte interesant faptul că un singur principiu relativ concis pare să țină seama de aproape toate modificările activității genelor care au loc la animale pe măsură ce îmbătrânesc.” ,a spus Thomas Stoeger, de la Northwestern, cel care a condus studiul.
Dezechilibrul genelor cauzează îmbătrânirea, deoarece celulele și organismele conlucrează pentru a rămâne echilibrate – ceea ce medicii numesc homeostazie. „Imaginați-vă un chelner care poartă o tavă mare. Tava trebuie să aibă totul echilibrat. Dacă tava nu este echilibrată, atunci chelnerul trebuie să depună un efort suplimentar pentru a combate dezechilibrul. Dacă echilibrul în activitatea genelor scurte și lungi se schimbă într-un organism, se întâmplă același lucru. Este ca și cum îmbătrânirea este acest dezechilibru subtil. Micile modificări ale genelor nu par a fi mare lucru, dar aceste schimbări subtile te afectează, necesitând mai mult efort.” a spus Amaral, un autor principal al studiului de la Northwestern.
Pentru a efectua studiul, cercetătorii au folosit diverse seturi de date, inclusiv Genotype-Tissue Expression Project, o bancă de țesuturi finanțată de National Institutes of Health, care arhivează mostre de la donatori umani în scopuri de cercetare.
Echipa de cercetare a analizat mai întâi mostre de țesut de la șoareci – în vârstă de 4 luni, 9 luni, 12 luni, 18 luni și 24 de luni. Ei au observat că lungimea medie a genelor s-a schimbat între vârstele de 4 luni și 9 luni, o descoperire care a sugerat un proces cu debut precoce. Apoi, echipa a analizat mostre de la șobolani, cu vârsta cuprinsă între 6 luni și 24 de luni. „Se pare că, la o vârstă fragedă, celulele noastre sunt capabile să contracareze perturbațiile care ar duce la un dezechilibru în activitatea genelor. Apoi, dintr-o dată, celulele noastre nu mai sunt capabile să o contracareze.” , a spus Stoeger.
După finalizarea acestei cercetări, cercetătorii și-au îndreptat atenția către oameni. Ei au analizat modificările genelor umane de la 30 la 49 de ani, de la 50 la 69 de ani și apoi de la 70 și mai mult. Schimbări măsurabile ale activității genelor în funcție de lungimea genei au avut loc deja în momentul în care oamenii au ajuns la vârsta mijlocie.
„Rezultatul pentru oameni este foarte puternic, deoarece avem mai multe mostre pentru oameni decât pentru alte animale. A fost, de asemenea, interesant pentru că toți șoarecii pe care i-am studiat sunt identici din punct de vedere genetic, de același sex și crescuți în aceleași condiții de laborator, dar oamenii sunt toți diferiți. Toți au murit din cauze diferite și la vârste diferite. Am analizat separat mostre de la bărbați și femei și am găsit același model.” a spus Amaral.
„Acum că avem această nouă înțelegere, este ca și cum am avea un instrument nou. Este ca Galileo cu un telescop, privind spațiul. Privind activitatea genelor prin această nouă lentilă, va permite să vedem diferit fenomenele biologice”, a concluzionat Amaral.
Articol de Cristina Zarioiu
